阅读小记之电容电流

最近在阅读期刊文章《一起变电站（消弧线圈）大容量改造方案分析》和《高压直流输电工程技术》第一章第三章节“直流输电的应用”都共同提到一个问题—“电容电流”。电容性电流又叫位移电流，不同于电荷定向移动形成的电流，并没有真的从故障点流向大地，是由于电容充放电引起的等效电流。对于交流电，因为电流是不断变化的，这种等效电流也就始终存在。单相电容电流计算方法：Ic=Un·2 f· 式中，Ic为单相电容电流，A；Un为额定电压，V；f为频率，Hz； 为每相单位长度线缆的电容，F/km； 为线缆的长度，km。

理论和运行经验证明10~35kV不接地系统的电容电流Ic＞5A后产生弧光过电压的几率大大提高，弧光过电压幅值一般可达3~3.5倍相电压幅值，给供电设备造成极大的危害，以往的解决办法是在中性点加装消弧线圈补偿电容电流来抑制故障点弧光发生的机率。但目前，随着城镇配电网的规划与建设过程中多采用电缆输配电线路，系统电容电流大幅度增长，一方面消弧线圈的补偿容量急需扩容，但投资大，工程量大，周期长；另一方面，由于消弧线圈自身特点，很难对电容电流进行有效补偿，特别是高频分量部分对供电设备造成的危害无法克服。安徽正广电电力技术有限公司提出一种快速抑制弧光过压电压策略—快速开关消弧（将单相弧光接地故障快速转换为金属性接地故障、弧光接地故障消失后金属性接地回路断开的策略）。

在交流电缆输电时，由于电容电流很大，其输送距离将受到极大限制。电容电流Ic通过芯线时必降低芯线的负荷能力，当Ic等于线缆所允许的负荷电流Ip时，则芯线的全部负荷能力均被Ic占用，此时就不可能利用交流线缆来输电，其对应的输送距离称为临界距离。 

所以在远距离大容量电缆输电时，只能采用直流输电，远距离大容量直流电缆输电是直流输电的一个重要应用。但在直流输电处于单极大地及双极不平衡运行方式时，地下或海水中有大的直流电流流过，这将引起接地极附近中性点接地变压器直流偏磁的增加而造成变压器磁饱和等问题，严重影响变压器的安全稳定运行。安徽正广电电力技术有限公司针对这一问题提供一套完整全面的直流偏磁治理方案—“直流偏磁形成机理及影响仿真计算分析系统、直流偏磁治理装备研发与制造系统和直流偏磁治理措施及效能综合评估分析系统”。